Синтез низкотемпературного кордиерита и получение на его основе термостойких керамических изделий

• Автор: Басалкевич, Татьяна Васильевна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1981
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 211 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА I
Эксплуатационные свойства огнеупорных изделий и некоторых видов технической керамики обзор литературы, выбор направления работы, цель и задачи исследования.

1.1. Факторы, определяющие термическую стойкость керамических изделий

1.2. Регулирование термостойкости керамики.

а 1.3. Кордиерит и кордиеритосодержащие керамические материалы, получение и свойства

1.4. Практическое использование кордиеритосодеркащей

керамики в промышленности строительных материалов

Выводы по главе I.

Цель и задачи исследования .

Обоснование методов к объектов исследований
2.1. Методики исследований. .
2.2. Выбор сырья, обоснование и характеристика.
Выводы по главе 2.
Исследование процесса синтеза кордиерита в изделиях из масс различных составов
3.1. Составы опытных масс
32. Исследование свойств конечного продукта, получаемого из опытных композиций.
3.3. Механизм низкотемпературного синтеза кордиерита
на основе талькового сланца
Выводы по главе 3
ГЛАВА
Применение кордиеритового шамота в производстве керамических изделий различного назначения.
4.1. Разработка составов пористых подставок на основе кордиеритового шамота
4.2. Разработка составов масс с применением кордиеритового шамота для производства кислотоупорных изделий
4.3. Определение оптимальных технологических параметров производства пористых подставок
4.4. Определение оптимальных технологических ларамет
.4 ров производства кислотоупорных изделий.
4.5. Отработка технологических параметров изготовле
ния пористых подставок в производственных условиях
4.6. Технологические параметры производства кислотоупорного кирпича.
Выводы по главе 4
Расчт техникоэкономической эффективности
Общие выводы.
Рекомендации
Литература


Для их изготовления используют окись алюминия, двуокись циркония, окись бериллия, окись магния, двуокиськреглния и др. Более сложные в структурном отношении термостойкие керамические материалы требуют тщательного подбора исходных ингредиен-А тов, чтобы получить нужный конечный продукт. У.О. Известно, что низкий КТР материала предопределяет его термостойкость. Для этого подбирают такие композиции из исходных материалов, которые при температурной обработке дадут кристаллическую или стеклофазы с низким КТР. Можно также предусмотреть ввод в керамическую массу искусственно полученных или природных материалов, как-то кордиерит, волластонит, кварцевое стекло и др. КТР и не подвергающихся изменениям в процессе обжига /2,,,,,,,,5/. На повышение термостойкости керамических изделий влияют к структурные особенности материала, например, повышение в них содержания шамота /6/. Так, для обыкновенного огнеупорного шамотного кирпича на каждый процент шамота, добавляемого в массу, получают повышение термостойкости на 5% /7/. Некоторые исследователи отмечают,что изделия полусухого прессования более устойчивы к смене температур, нежели пластического формования. P.A. Хайндлен /8/ объясняет это пористостью материала. Зерна шамота, например, в шамотных мэделиях должны быть связаны не стеклообразно спекшейся, а пористой глиняной массой, так как только пористая масса является достаточно упругой. Помимо количества шамота и степени уплотнения глиняной связки при обжиге, особое значение в отношении термической стойкости имеют еще и содержание кремнезема, полиморфное превращение которого скачкообразно изменяет линейные размеры и способствует разрушению изделий /,2 /. Кордиерит обладает оптимальным сочетанием свойств , определяющих термостойкость. Кордиеритовый керамический материал с низким к. Тройной системой, имеющей большое значение для поникания поведения целого ряда керамических материалов, является систе-* ма /,,3 /. Ранкину и Керзину / 6 /. Единственным тройным соединением по их данным является кордиерит. Зйтель / ИЗ / наряду с кордиеритом установил в системе также сапфирин. В продуктах распада кордиерита при его плавлении Ф. Дитлер и А. Келер / 7 /, а равно как и Д. С. Белянкин, В. В. Лапин, H. A. Торопов обнаружили шпинель / 9, 1 /. Бережной, Карякин, Павлушин с соавторами / 7,2/, изучая твердофазовые реакции, нашли, что при любых соотношениях окислов в системе/^^^^^^^первичным продуктом реакции является магнезиальная шпинель /UgD/ZP^Os * взаимодействие которой с кремнеземом приводит к образованию сапфирина tyrf/gO'S'tfQOjSSty или кордиерита 2/ИдО'2/? П°С - матасиликат магния и только при - °С кордиврит, при °С - наблюдается распад кордиерита. Кордиврит отличается сложным полиморфизмом. Помимо образования метастабильных модификаций и промежуточных фаз, для кордиерита характерно наличие областей однородности /твердых растворов /. В настоящее время в литературе можно встретить указание на следующие четыре кордиеритовые / кордиеритоподобные / фазы / 1 / - d - кордиерит "высокий, уЗ - кордиерит ,! С / быстрой кристаллизацией стекла состава 2:2:5 или близкого к нему. Кристаллы характеризуются гексагональной симметрией. Структура неупорядоченная; при постоянном составе редко встречающиеся природные кордиериты сходны в структурном отношении с искусственным кордиеритом. Существует стабильно до температуры соли-дуса. Б присутствии жидкой фазы переходит в Ы - кордиерит. Для природного минерала Шрейер и Шерер / 4 / приводят показатели светопреломления /i/д = 1,0; А/о = 1,7, плотность -2,7 г/сы3. Кристаллы двуосные, отрицательные с большим углом оп-тических осей. Торопов H. A. /1/ с сотрудниками установили условия взаимного перехода ? С. При иС происходит обратный переход в высокотемпературную Ы - модификацию. Кордиерито-подобная метастабильная осумулитовая фаза получена Шейером и Шерером кристаллизацией стекла, содержащего кремнезема больше, чем в кордиерйте, при температуре - °С имеющим сходство с минералом осумулитом /раньше принимаемым за кордиерит/. В основе структуры осумулита лежат гексагональные двойные кольца.